一种基于无人机的带电作业智能操作手的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于无人机的带电作业智能操作手。可利用装置该对电网或者高空异物进行夹取/采样，尤其是涉及一种能实现高空异物夹取牢靠完成，也可以用于机器人自动化采样领域的多功能夹持的夹持工具领域


背景技术：

2.近年来架空输电线路架设规模日益扩大，由于其覆盖范围区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣，采用人工定期巡检的方式越来越不能满足现代电力系统安全稳定运行的需要。无人机技术的发展为架空输电线路巡检工作提供了新的平台，无人机基本可满足航拍检测需求，但如何将悬挂在高压输电线路上的异物安全摘下成为重要课题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于根据现有市场需求之处而提供一种高质量完成远距离控制的牢固夹取/取样的一种基于无人机的带电作业智能操作手。
4.本实用新型所述目的是通过以下途径来实现的：
5.一种基于无人机的带电作业智能操作手，由夹爪功能模块和夹爪辅助模块两部分构成；所述夹爪功能模块包括：夹爪、连杆、固定件上、固定件下、直线电机；所述夹爪辅助模块包括：拉力杆、收纳盒、l型连接件、活动封口、固定封口、电池、控制器、吊挂支架、遥控器；
6.所述夹爪至少有三个，均匀分布在直线电机环周，每个夹爪的一端为向内弯钩的夹取端，另一端为弯折端；弯折端的末梢和固定件下铰接，弯折端的起始部分和连杆铰接；
7.所述夹爪从弯折端的起始部分，经过夹取端起始部分最终到达夹取端末梢的过程中，夹爪在尺寸上是逐渐由宽变细的；
8.所述固定件上和固定件下均为星型分布；固定件上有2组3个均布的悬臂梁结构，其中一组和连杆铰接，另一组和拉力杆通过螺母连接；固定件下有三个均布的悬臂梁结构，与夹爪弯折端末梢铰接；
9.所述固定件上和直线电机基体通过顶丝固定，所述固定件下通过顶丝和直线电机驱动轴固定；所述l型连接件上有3个孔，一侧存在2个，一侧存在1个；存在2个孔的一段通过螺钉与所述收纳盒连接，存在1个孔的一端通过螺栓和直线电机连接；所述拉力杆通过螺纹与收纳盒连接，并通过螺母确保连接牢靠。拉力杆与固定件上通过两个相反的防松螺母固定；所述吊挂支架通过四个螺钉与收纳盒牢靠连接；所述电池和控制器堆叠在收纳盒内部；所述固定封口是槽钢的结构，套在收纳盒上，并通过4个螺钉与收纳盒牢靠连接；所述活动封口是槽钢的结构，套在收纳盒上；活动封口上的连接部分不同于固定封口的孔，而是l型滑槽；2个螺钉在没有拧紧的情况下，活动封口可以通过滑槽滑出取下。
10.进一步地，所述铰接通过子母钉实现。
11.进一步地，所述收纳盒、固定封口、活动封口都在侧面方向上进行了镂空处理。
12.进一步地，所述控制器能够接收遥控器发出的控制信号，并输出不同的信号驱使
直线电机进入不同的工作状态。
13.综上，本实用新型提供了一种用于无人机的带电作业智能操作手，直线电机的控制具备随叫随停的性质，可以使夹爪再任何时刻处于所有工作状态中的一种。本实用新型使得夹具可以根据具体需求在适当的时机完成夹爪的正常工作，高质量完成了远距离控制任务，在人类不能直接接触或无法直接接触的场合里具有广阔应用前景。另外整个夹取/取样装置分为了两个不会相会干扰的相互协调工作的夹爪功能模块和夹爪辅助模块。因此，可以再不同的需求下配置不同的夹爪功能模块，却实用同一个夹爪辅助模块，在增大了机械设备夹具适用范围的同时也在一定程度上降低了夹具的购置成本。
附图说明
14.图1为一种基于无人机的带电作业智能操作手结构示意轴测图
15.图2为一种基于无人机的带电作业智能操作手l型连接件和直线电机连接局部示意图
16.图中夹爪1、遥控器2、子母钉3、连杆4、螺母5、拉力杆6、活动封口7、控制器8、吊挂支架9、螺钉10、固定封口11、收纳盒12、电池13、螺栓14、直线电机15、固定件上16、驱动轴17、固定件下18、顶丝19、l 型连接件20。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.最佳实施例：
21.本实用新型所述为一种基于无人机的带电作业智能操作手。
22.参照附图1和附图2，本实用新型的目的在于根据现有市场需求之处而提供一种高质量完成远距离控制的牢固夹取/取样的一种用于无人机的带电作业智能操作手。
23.本实用新型所述目的是通过以下途径来实现的：
24.一种用于无人机的带电作业智能操作手，由夹爪功能模块和夹爪辅助模块两部分构成。
25.所述夹爪功能模块包括：夹爪1、连杆4、固定件上16、固定件下18、直线电机15、驱
动轴17。所述夹爪辅助模块包括：拉力杆6、收纳盒12、l 型连接件20、活动封口7、固定封口11、电池13、控制器8、吊挂支架9、遥控器2。
26.如图1所示，所述夹爪有三个(也可知设置成至少三个)，均匀分布在直线电机15环周，每个夹爪的一端为向内弯钩的夹取端，另一端为弯折端。弯折端的末梢和固定件下18铰接，弯折端的起始部分(或如图1所示的弯折处)和连杆4铰接。
27.所述夹爪1从弯折端的起始部分，经过夹取端起始部分最终到达夹取端末梢的过程中，夹爪1在尺寸上是逐渐由宽大变纤细的。弯折端起始部分的尺寸是明显大于弯折端末梢的。
28.所述连杆4整体上为y型零件，并在连杆4的头部和尾部有进行圆角处理。
29.所述固定件上16和固定件下18均为星型分布。固定件上16有2组3个均布的悬臂梁结构，悬臂梁结构上设置开设有连接通孔。其中一组和连杆4 铰接，另一组和拉力杆6通过螺母5连接，螺母5设置在固定件上16的两侧。固定件下18有三个均布的悬臂梁结构，悬臂梁结构上也设置开设有连接通孔，与夹爪1弯折端末梢铰接。固定件上16中部具有通孔、套设在直线电机15 上，固定件下18与直线电机15的驱动轴17连接，
30.所述铰接通过子母钉3实现。
31.所述固定件上16和直线电机15的基体固定连接，所述固定件下18通过顶丝19和直线电机15的驱动轴17固定。
32.所述收纳盒12为一段管材，左右开孔，上表面分布有7个攻丝孔，下表面10个攻丝孔。
33.如图2所示，所述l型连接件20上有3个孔，一侧存在2个，一侧存在 1个。存在2个孔的一段通过螺钉10与所述收纳盒12连接，存在1个孔的一端通过螺栓14和直线电机15连接。
34.所述l型连接件20的2个孔的一端靠近拉力杆6一侧做大倒角处理。
35.所述拉力杆6通过螺纹与收纳盒12连接，并通过螺母5确保连接牢靠。拉力杆6与固定件上16通过两个相反的防松螺母5固定。
36.所述固定封口11是槽钢的结构，套在收纳盒12上，并通过4个螺钉10 与之牢靠连接。
37.所述活动封口7也是槽钢的结构，套在收纳盒12上。活动封口7上的连接部分不是类似固定封口11的孔，而是l型滑槽。如图1所示，2个螺钉10 在没有拧紧的情况下，活动封口7可以通过滑槽滑出取下。
38.所述收纳盒12、固定封口11、活动封口7都在侧面方向上进行了镂空处理。
39.所述吊挂支架9结构上类似两个背靠背的l型板材，在竖直面上进行了挖孔处理，孔的边缘进行倒角处理。所述吊挂支架9通过四个螺钉10与收纳盒12牢靠连接。
40.所述电池13和控制器8堆叠在收纳盒12内部。
41.所述遥控器2可以在一定范围内通过人为操作发出控制器8能够接收的两种或更多种类的信号。所述遥控器2与控制器之间可通过蓝牙、wifi等无线方式实现通讯，但这无线控制方式属于现有技术中已有的。
42.所述控制器8能够接收遥控器2发出的不同信号，并输出不同的信号驱使直线电机15进入不同的工作状态。本实用新型中的发送、接收、控制驱动直线电机均匀属于现有技术中对控制信号的处理过程，不属于本实用新型重点保护的机构，所以未做详细描述，只要能
起到上述功能的方式均可。
43.所述的一种用于无人机的带电作业智能操作手也可以用于机器人自动化采样领域物品的夹取/采样。
44.上述夹爪功能模块、夹爪辅助模块的具体工作原理如下：
45.1)取出直线电机15套进固定件上16中，并利用六角扳手或螺丝刀通过顶丝将直线电机15固定件上16中，使直线电机15的基体和固定件上16牢固连接；
46.2)将y型的连杆4的较薄一段与固定件上两个部件上的孔位对齐，并拧上子母钉3作铰接；
47.3)将连杆4另一端和夹爪1弯折端起始部分的孔对齐，用子母钉3铰接；
48.4)将夹爪1弯折端末梢和固定件下18的孔位对齐，用子母钉3铰接，并将固定件下18穿过直线电机15的驱动轴17，且用顶丝19将其与驱动轴 17固定；
49.5)将活动封口7和固定封口11套在收纳盒12上，并用螺丝刀依次旋入6个螺钉10并拧紧；注意活动封口7和固定封口11每个部件上的螺钉10第一次拧上的时候不要拧紧，等待所有螺钉10拧上后再对称拧紧；
50.6)将吊挂支架9在收纳盒12上准确定位，并用螺丝刀依次对角旋入4 个螺钉10并拧紧；注意螺钉10第一次拧上的时候不要拧紧，等待所有螺钉 10拧上后再对称拧紧；
51.7)将一个l型连接器在收纳盒12上定位，并用螺丝刀依次旋入2个螺钉10并拧紧；安装完成一个l型连接器后，再按照类似方法背对背的安置另一个l型连接器；注意螺钉10第一次拧上的时候不要拧紧，等待所有螺钉10 拧上后再对称拧紧；
52.8)将拉力杆6某一端旋入一个螺母5，并将三根拉力杆6旋入收纳盒12 中；最后将螺母5拧回使之抵再收纳盒12上；
53.9)将三根拉力杆6另一端分别旋入一个螺母5，并把他们按照设计位置串入固定件上16中；
54.10)用螺栓14穿过直线电机15上端和两个l型连接件20，并用螺母14 锁死；
55.11)再三根拉力杆6最下端分别旋入螺母5，并将每根拉力杆6下部的两颗螺母5拧止紧压固定件上16；
56.12)拧松螺钉10，利用滑槽取下活动封口7，依次放置电池13和控制器 8后安回活动封口7；
57.13)按照电池13
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控制器8
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直线电机15的顺序连接线路，并用遥控器2 调试工作状况。
58.这样，就完成了一种用于无人机的带电作业智能操作手的工作安装和测试，鉴于直线电机15的随叫随停的性质，可以使夹爪1再任何时刻处于所有工作状态中的一种。相关工作人员可以根据具体需求在适当的时机完成夹爪1 的正常工作，高质量完成了远距离控制任务，在人类不能直接接触或无法直接接触的场合里具有广阔应用前景。
59.在完成夹取/采样任务之后，还可以将一种用于无人机的带电作业智能操作手卸下，具体作业步骤如下：
60.1)断开电源并拆除线路，取出电池13和控制器8；
61.2)拧下直线电机15和l型连接件20处的螺母5，取下螺栓14；
62.3)拧下拉力杆6最下端的螺母5，从固定件上16中取出拉力杆6，此时夹爪功能模块
和夹爪辅助模块分开；
63.4)旋下收纳盒12上的拉力杆6，并将拉力杆6上的螺母5旋下；
64.5)利用螺丝刀旋下收纳盒12和吊挂支架9、活动封口7、固定封口11、 l型封口之间连接的螺钉10；
65.6)将固定件上16、固定件下18、夹爪1之间铰接的子母钉3拧下回收；
66.7)用螺丝刀或六角扳手将顶丝19旋下，并将固定件上16和固定件下18 从直线电机15上取下；
67.8)合理收纳部件。
68.本实用新型未述部分与现有技术相同。